海葵黄貂鱼在没有伴侣的情况下是如何怀孕的?

夏洛特,一条在北卡罗来纳州小型水族馆的黄貂鱼,正在采取 DIY 方式进行繁殖

Stingray in aquarium

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在北卡罗来纳州亨德森维尔的一个小型水族馆里,一条黄貂鱼怀孕了——尽管它生活在一个没有雄性黄貂鱼的水箱里。 

这个看似奇迹般的事件引发了在线猜测,认为怀孕的黄貂鱼夏洛特可能是被与她在水族馆和鲨鱼实验室共享水箱的小鲨鱼受精的。但专家表示,这非常不可能,就像暗示狮子和狼可以生出“狮狼”(“狼狮”?)宝宝一样。

事实上,鲨鱼-黄貂鱼宝宝将比这更戏剧化,佛罗里达州莫特海洋实验室与水族馆的鲨鱼和黄貂鱼保护项目主任德米安·查普曼说。猫和狗的最后共同祖先生活在大约 4500 万年前。鲨鱼和黄貂鱼至少在 3 亿年前就彼此分化了,根据2021 年发表在《发育生物学》杂志上的一篇论文


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不过,对于夏洛特即将到来的母亲身份还有另一种解释,而且它并没有那么不寻常:她几乎可以肯定地是自我受精的,这种现象被称为孤雌生殖

“相当多的鲨鱼和黄貂鱼物种已知在圈养条件下会像这样繁殖,”查普曼说,他研究了 2001 年发生的锤头鲨孤雌生殖的首例已知案例。“我们甚至有证据表明,有一种黄貂鱼在野外也这样做。”

夏洛特,一条圆形黄貂鱼 (Urobatis halleri),有一个明显的孕肚(在她身体的底部和背部都可见),并且可能随时分娩,根据非营利教育组织 Team ECCO 运营的水族馆和鲨鱼实验室。妊娠已通过超声波确认。夏洛特将成为已知的第一条经历过孤雌生殖的圆形黄貂鱼,佐治亚水族馆的研究科学家凯迪·莱昂斯说。“我们有另一个新物种的孤雌生殖记录案例,这有点酷,”莱昂斯说。

研究人员并不完全理解孤雌生殖发生的原因或触发因素。以下是该过程的工作原理:在雌性体内,细胞分裂产生性细胞,或配子。这种称为减数分裂的分裂会产生卵子,卵子最终可以被精子受精,以及三个称为极体的额外细胞。卵子和每个极体都包含制造新生物体所需基因组的一半。在孤雌生殖中,一个极体与未受精的卵子融合,触发它形成一个胚胎

莱昂斯警告说,这与克隆不同,克隆会创造出母黄貂鱼的精确副本。在孤雌生殖中,由于卵子和极体都只包含母体基因组的一部分,因此幼崽最终的遗传多样性不如它们的母亲。一些孤雌生殖物种通过在分裂性细胞之前将其基因加倍来解决这个问题:鞭尾蜥蜴属Aspidoscelis以这种方式繁殖就很好。但对于许多其他仅偶尔进行孤雌生殖的物种,后代可能不如那么健壮,莱昂斯说。“你可以将它们视为高度近亲繁殖的个体,”她补充道。

即使是典型的圆形黄貂鱼繁殖也很古怪。雌性黄貂鱼在春天与多条雄性黄貂鱼交配,并在三到四个月后产下具有多个不同父亲的幼崽,莱昂斯说。它们还会用一种营养丰富的子宫液沐浴它们的胎儿,这有点像哺乳动物的乳汁,这在它们出生时为它们提供了生存优势。出生时,幼崽的直径不到三英寸——大约一个棒球的直径——并且已经准备好自食其力。

“它们超级可爱,”莱昂斯说。

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